求解浮力問題的一般步驟
a 明確研究對象
b 明確研究對象所處的運動狀態(tài)(漂浮、懸浮、沉底、上浮或下沉等)
c 對研究對象進行受力分析,并畫出受力示意圖(除分析重力、浮力外,還要注意是否有其它相關(guān)聯(lián)的物體對它有拉力、壓力等)
d 列出物體處于平衡狀態(tài)下的力的平衡方程(在展開方程時,應(yīng)注意抓住題中的關(guān)鍵字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等)
e 解方程求出未知量。
【典型例題】
例析:
一個實心小球,分別放入足夠多的水和酒精中,待其靜止后所受浮力分別為9N和8N,求小球的密度。(ρ酒=0.8×103Kg/m3,g=10N/Kg)
解析:
判斷該小球在水和酒精中所處情景的可以仿照例1:先假設(shè)兩次小球都漂浮或一次漂浮一次懸浮,在這兩種情況中兩小球均處于平衡狀態(tài):F浮=G,因為球的重力不變 中考,所以浮力應(yīng)該相等,這種情況與已知矛盾,可以排除。再假設(shè)兩次小球都完全浸沒,
V排=V球,而同一小球兩次的體積相同,所以浮力之比應(yīng)該等于液體密度之比,即:
F水:F酒=ρ水:ρ酒=5:4,又與已知矛盾。所以最后確認的情景除了小球在密度大的水中漂浮,在密度小的酒精中沉底外別無選擇。
答案:
因為小球在水中漂浮,所以F水=G球=ρ球V球g=9N——(1)
因為浸沒在酒精中,V排=V球,所以F酒=ρ酒V球g=8N——(2)
(1)/(2)得:ρ球=(9/8)ρ酒=0.9g/cm3
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